基于三维实体有限元模型的谐波齿轮装配状态应力分析
本文选题:谐波齿轮 + 柔轮 ; 参考:《天津工业大学学报》2016年05期
【摘要】:为准确地反映谐波柔轮的齿廓及齿根的应力状态,提出了基于真实齿廓信息的柔轮三维实体的建模方法.以渐开线齿形为例,利用APDL语言建立包括渐开线齿廓、齿厚和齿根倒圆等参数的实体模型.定义波发生器与柔轮筒内表面间接触,求解获得波发生器作用下的柔轮应力,与基于圆环理论的理论值比较分析;为更真实反映柔轮在装配状态下的应力分布,构建柔轮三维实体模型,求解柔轮应力.通过路径定义,提取与理论计算截面相对应的中截面上的应力,与平面齿圈的有限元结果和理论值比较分析.研究发现:平面齿圈有限元实体模型中,沿周向应力波动均值与理论值基本吻合,验证了文中的有限元实体建模方法的有效性.三维实体模型周向应力比平面齿圈周向应力大,且最大周向应力发生在顶层.
[Abstract]:In order to accurately reflect the tooth profile and the stress state of the tooth root of the harmonic flexure wheel, a modeling method based on the true tooth profile information is proposed. Taking involute tooth shape as an example, a solid model including involute tooth profile, tooth thickness and tooth root inverted circle is established by using APDL language. The contact between the wave generator and the inner surface of the flexible wheel cylinder is defined, and the stress of the flexible wheel under the action of the wave generator is solved, and compared with the theoretical value based on the ring theory, in order to reflect the stress distribution of the flexible wheel in the assembly state more truthfully, A three-dimensional solid model of flexible wheel is constructed to solve the stress of flexible wheel. Through the path definition, the stress on the middle section corresponding to the theoretical calculation section is extracted and compared with the finite element results and theoretical values of the planar gear ring. It is found that the mean value of stress fluctuation along the circumferential direction is basically consistent with the theoretical value in the plane gear ring finite element solid model, which verifies the validity of the finite element solid modeling method in this paper. The circumferential stress of 3D solid model is larger than that of planar gear ring, and the maximum circumferential stress occurs in the top layer.
【作者单位】: 天津工业大学机械工程学院;天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金面上项目(51575390) 天津市应用基础与前沿技术研究计划一般项目(14JCYBJC19200)
【分类号】:TH132.43
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,本文编号:1776933
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